Utilisation simultanée des satellites GLONASS et GPS par des modules de positionnement

Un module GPS peut-il utiliser 2 satellites GPS et 2 satellites GLONASS pour obtenir un repère sans utiliser tous les satellites du même type?

Je sais que nous ne pouvons pas forcer cela à se produire, mais est-il théoriquement possible que cela se produise?

il y a plusieurs choses à garder à l'esprit lors de la combinaison de données provenant de différents systèmes.

Combinaison de différents systèmes de navigation par satellite

Il est généralement possible de combiner gps + glonass ou tout autre système de navigation. C'est ce qu'on appelle GNSS (Global Navigation Satellite System). Pour un boîtier GPS unique, vous avez besoin de 4 satellites pour les composants [X, Y, Z, dt (l'erreur d'horloge estimée du récepteur)]. Pour chaque nouveau système, vous devez ajouter un terme de biais, décrivant la différence entre les échelles de temps transmises (puisque chaque système a sa propre échelle de temps spécifique) pour chaque système par rapport à une échelle de temps, qui est conservée comme référence. Ce terme de biais est une inconnue supplémentaire dans l'équation d'estimation pour recevoir / déterminer la solution de position. Par conséquent, vous avez besoin d'au moins 3 satellites pour le système 1 et 2 satellites pour le système 2 (par exemple ... toutes les autres combinaisons sont également possibles). Le terme de biais supplémentaire décrira la différence relative d'une échelle de temps à l'autre (Petrowski,

Exemple: 3 satellites GPS et 2 satellites Glonass donneront une solution directe sans redondance (et sans contrôle). Le système sera [X, Y, Z, dt (GPS), biais (GLONASS_to_GPS)]. Plus il y a de satellites, plus la redondance est possible - et vous pouvez contrôler la météo de votre processus d'estimation par RAIM, filtre de Kalman, moindres carrés (séquentiellement) ou toute autre technique de processeur.

Plus de détails pour combiner différents systèmes

Assurez-vous d'obtenir les données correctes et non corrompues de l'antenne et de l'ensemble récepteur. Puisque vous demandez si un module GPS pourrait utiliser GLONASS - je suggère que ce n'est pas possible, car GLONASS utilise une méthode d'accès complètement différente de GPS. Les satellites GLONASS sont identifiés par leur fréquence spécifique (accès multiple par répartition en fréquence - FDM) et les satellites GPS sont identifiés par différents codes (accès multiple par répartition en code - CDMA). La nouvelle génération actuelle de satellites GLONASS-K prendra en charge les signaux CDMA, mais la constellation GLONASS actuelle fonctionne entièrement avec FDMA ( constellation GLONASS actuelle )

De plus, l'antenne à l'intérieur de l'appareil mobile doit pouvoir voir les signaux GLONASS pour les transmettre au processeur de bande de base où les signaux GNSS seront acquis. Le GPS et le GLONASS utilisent des bandes passantes différentes (voir la structure du signal dans Petrowski 2014, page 39) - il est donc préférable de garder à l'esprit d'utiliser un module compatible GNSS pour traiter non seulement les données GPS mais aussi GLONASS, COMPASS, Galileo (et tout autre dérivé). . Avec un récepteur GNSS, vous pourrez le faire, mais je ne sais pas si vous pourrez le faire avec un module GPS pur.

Pour plus de lecture (ci-dessous d'autres):

• Petrowski, Ivan G. (2014): GPS, GLONASS, Galileo et Beidou pour les appareils mobiles, iP-Solutions, Cambridge University Press, Tokyo
• Hofmann-Wellenhof, Bernd, Lichtenegger, Herbert, Wasle, Elmar (2008): GNSS - Global Navigation Satellite Systems, Springer, Berlin

Il n'y a aucune raison pour que cela ne soit pas possible.

Chaque satellite envoie un signal d'horloge avec une très grande précision. Le module GPS ou GLONASS connaît l'emplacement de ces satellites, là encore avec une très grande précision. Chaque signal reçu est une information donnant une sphère à quatre dimensions sur laquelle se trouve le récepteur. Avec quatre satellites, quatre de ces sphères à quatre dimensions sont données et leur intersection peut être calculée.

Peu importe que les informations proviennent de deux systèmes différents. Le logiciel utilisé sur un module particulier pourrait ne pas être en mesure de le gérer, mais il n'y a aucune raison de principe pour laquelle cela ne serait pas possible. Il peut y avoir un léger problème de précision si vous avez reçu des signaux de deux paires de satellites rapprochées; GPS et GLONASS ont tous deux distribué leurs satellites de manière à ce qu'ils ne soient pas proches l'un de l'autre, mais un GPS et un satellite GLONASS peuvent être proches l'un de l'autre, ce qui rend un calcul précis plus difficile. La plupart du temps, ce ne sera pas le cas.

Pour une précision maximale, un récepteur GPS / GLONASS tiendra compte de toutes les données disponibles, ce qui signifie toujours les deux types de satellites.

Le GPS repose sur une coopération étroite entre tous les satellites. Le temps est critique - la moindre déviation entre satellites serait fatale au système. Il n'est pas garanti que deux systèmes distincts aient la précision temporelle requise.

Donc non, il ne serait pas possible de «mélanger et assortir» les satellites.

TOUTEFOIS...

Le GPS a les meilleures performances lorsqu'il a déjà une idée de son emplacement. Il doit savoir quels satellites sont censés être en vue, sur quels canaux ils transmettent, etc. Donc, si vous avez deux systèmes séparés, l'un peut être utilisé pour obtenir un emplacement qui peut ensuite être utilisé pour améliorer les capacités de verrouillage du autre. Vous pouvez ensuite choisir le correctif le plus précis des deux systèmes comme bon vous semble.

(En référence à votre autre question, ce serait une forme d'A-GPS)

C'est une bonne question, ayez un vote positif.

J'ai remarqué que les récepteurs u-Blox de la série 8 (certains, sinon tous) sont multi-systèmes. Je me suis spécifiquement concentré sur le LEA / NEO M8T et qui a une extrémité avant RF à double chemin, et peut être configuré pour recevoir jusqu'à 3 systèmes GNS sur les 4 systèmes pris en charge (GPS, GLONASS, Galileo, Beidou). Il y a beaucoup de lecture disponible: page de téléchargement et plus précisément je recommanderais la description de l' interface / spécification de protocole , par exemple le chapitre 4.2 à partir de la page 13, et l'intro au chapitre 30 (référence de protocole) à partir de la page 103.

J'ai trouvé une note que dans les configurations multi-systèmes (simultanées), vous avez besoin d'au moins 4 canaux de suivi pour être disponible pour chaque GNSS majeur activé, pour que ce GNSS particulier soit correctement reçu. Le nombre maximum de canaux par GNSS peut être limité par la configuration de l'utilisateur. Ce qui appuierait les affirmations d'autres intervenants, selon lesquelles chaque système est «résolu» (corrélé) quelque peu isolément, et seules les solutions finies sont ensuite en quelque sorte fusionnées / moyennées en poids ou certaines autres (les documents ne semblent pas entrer dans les détails) . Vous avez besoin de 4 bons satellites pour obtenir une "correction" minimale par triangulation.

J'ai également trouvé une note dans la référence du protocole NMEA, que chaque système a son propre "préfixe" dans les phrases NMEA, comme la phrase GSV, donnant des détails sur les satellites en vue: GP = GPS, GL = GLONASS, GA = Galileo, GB = BeiDou, GN = tout GNSS dans des configurations multi-systèmes. Pourtant, je crois que j'ai vu une sortie mixte avec divers préfixes spécifiques au système, tels que plusieurs phrases commençant par $ GPGSV, suivies de quelques phrases commençant par $ GLGSV. Je suppose que la phrase RMC (GNRMC?) Donnerait une sortie positionnelle combinée.